植物生理学实验报告.doc

本科学生综合性实验报告

学号姓名

学院生命科学学院专业、班级

实验课程名称植物生理学实验

教师及职称

开课学期2017至2018学年下学期

填报时间2018年4月19日

云南师范大学教务处编印

实验设计方案

实验序号

实验二

实验名称

光合色素的提取与理化性质

光合色素的分离与吸收光谱

光合色素含量的测定

实验时间

4月4日—4月18日

实验室

睿智楼3幢430

实验目的

1、掌握光合色素的提取方法以及了解有关的理化性质。

2、掌握光合色素的分离方法以及了解有关的吸收光谱。

3、掌握用分光光度计测定叶绿素含量的方法。

实验原理

光合色素能溶于具有一定极性的有机溶剂，如丙酮、乙醇等。提取液中无任何电子受体，因此可以观察荧光现象。离体叶绿素在有氧气和光照条件下，发生光氧化作用，结构遭到破坏，形成加氧叶绿素等产物。叶绿素是一种双羧酸酯，可以发生皂化反应。叶绿素分子中Mg2+与仆啉环结合不稳定，可以被H+、Cu2+、Zn2+等离子所取代。

光合色素能溶于具有一定极性的有机溶剂，如丙酮、乙醇等。不同光合色素的分子量、分子结构、极性、溶解度、支持物对它们的吸附力等不同，因而分配系数不同，故彼此可以分开。叶绿素的卟啉环结构对光有很强的吸收，主要是红光和蓝紫光。

混合液中的两个或多各组分，只要它们的光谱吸收峰不互相重叠，仍然可以根据Lambert-Beer定律（A=kLC）求出各组分含量。Lambert定律：A=kL；Beer定律A=kC。叶绿素a、b在80%丙酮溶液中的Amax分别为663nm、645nm，由此得出：

Ca=12.72A663–2.59A645；Cb=22.88A645–4.67A663

Ca+b=8.05A663+20.20A645

A663=Ca.ka1+Cb.kb1

A645=Cb.kb2+Ca.ka2

由于k是一个常数，而A可以通过分光光度计测出，故求二元一次方程组可得到此公式。

k——比吸收系数。即溶剂和波长不变的情况下，当物质的浓度(C)为1g/L(0.1%)，比色皿的直径(光径，L)为1cm时所测出的吸光度即为比吸收系数。故其单位为：L/g·cm。

ε——摩尔吸收系数。即溶剂和波长不变的情况下，当物质的浓度(C)为1mol/L，比色皿的直径(光径，L)为1cm时所测出的吸光度即为摩尔吸收系数。故其单位为：L/mol·cm。

实验设备及材料

（1）仪器设备：天平、研钵、漏斗、毛细管、滤纸、酒精灯、试管、试管架、大试管、分光光度计、比色皿、离心机、离心管、移液管、三角瓶

（2）材料：菠菜叶片

（3）试剂：丙酮、碳酸钙、石英砂、苯、20%KOH甲醇溶液、50%醋酸、醋酸铜粉末、启动剂、石油醚

（4）装置示意图

分光光度计

离心机

实验方法步骤及注意事项

实验方法步骤

1、光合色素的提取与理化性质：

（1）光合色素的提取：将植物叶片洗净并用滤纸洗干，准确称取2g，放入研钵中并加入少许CaCO3和石英砂及5ml丙酮，充分研磨，再加入10ml丙酮，研磨，静止片刻，上清液过滤于三角瓶中，待用。

（2）观察荧光现象：垂直于光线方向观察色素提取液在反射光和透射光下所呈的颜色，晚上可用手电筒作为光源。

（3）皂化反应：取一支试管，加入色素提取液2.5ml，再加入30%KOH甲醇溶液1ml，摇匀，再加入苯2.5ml，轻轻摇动，沿试管壁慢慢加入自来水1ml，轻轻摇动后观察，注意观察整个过程颜色的变化。

（4）取代反应：取一支试管，加入3ml色素，逐滴加入50%醋酸直至溶液变为黄褐色。倒出一半，加入少许醋酸铜粉末，酒精灯上加热，与另一半比较颜色的差异。

2、光合色素的分离与吸收光谱

（1）光合色素的提取：将植物叶片洗净并用滤纸洗干，准确称取2g，放入研钵中并加入少许CaCO3和石英砂及5ml丙酮，充分研磨，再加入10ml丙酮，研磨，静止片刻，上清液过滤于三角瓶中，待用。

（2）纸层析分离：取准备好的滤纸条，将其一端剪去两侧，中间留一长1.5~2cm，宽约0.5cm的窄条。用毛细管取叶绿素浓缩液点于窄条上端，注意一次所点溶液不可过多，如色素过淡，用电吹风吹干后再点5~7次，至深绿色。在大试管中加入启动剂3~5m